利用UDP Socket技术实现IP多点传送详解

 

IP多点传送(MulticastSocket)类IP多点传送(multicast delivery)是针对点到点的传送和广播传送两种方式而言的，它是指在一定的组内对其成员进行的广播，是一种有限的广播。组中的某个成员发出的信息，组中的其它所有成员都能收到。它是UDP Sockets的一个分支。

IP多点传送特别适合与高带宽的应用，例如在网络上发送视频和音频。随着网络带宽的不断提高和网络通讯质量的不断改善，IP多点传送还将广泛地被应用于网上聊天及网上会议，分布式数据存储，联机事务处理，交互式游戏等方面。另外，多点传送还可以被客户机用于在网络上寻找相应的服务器，客户机发送一个多点传送的请求，任何监听服务器都可以与客户机连接并开始一个事务。

UDP Socket基础

使用用户数据报协议(User Datagram Protocol,简称UDP)进行会话必须将信息装配成一定尺寸的小报文，当发送一条信息，接收方能否收到并返回信息永远是不确定的，如果无法收到返回信息，我们就无法确定我们发送的信息是否被接收——它可能在途中丢失，接收者返回的响应信息也可能丢失，另外，接收者也可能忽略我们的信息，因此，UDP被描述为不可靠的、无连接的和面向消息的。

创建UDP sockets非常象创建一个邮箱。邮箱是使用地址来识别的，但是，我们不需要为每个发送信息的人构造一个新的邮箱，可以在含有发送信息的明信片上写上目的地址，将其放在邮箱中并发送出去。接收者可能会长久的等待，直到含有信息的明信片到达它的邮箱，而明信片上标识了发送者的返回地址。

IP多点传送的原理

为了支持IP多点传送，某些范围的IP地址被单独留出专门用于这个目的，这些IP地址是D类地址，其地址的最高四比特的位模式为“1110”，即IP地址的范围在224.0.0.0和239.255.255.255之间。它们中的每一个IP地址都可以被引用作为一个多点传送组，任何以该IP地址编址的IP报文将被该组中的其它所有机器接收，也就是说，一个IP地址就相当于一个邮箱。另外，组中的成员是动态的并随时间而改变。

对于IP多点传送，网间网组管理协议(Internet Group Management Protocol,简称IGMP)，用于管理多点传送组中的成员。支持多点传送的路由可以使用IGMP决定本地的机器是否赞成加入某个组，一个多点传送路由可以决定是否转发一个多点传送报文。

影响多点传送报文的一个重要参数是time－to－live(TTL)。TTL用于描述发送者希望传送的信息能通过多少不同的网络。当报文被路由器转发，报文中的TTL将减一，当TTL为零时，报文将不再向前发送。

在实际使用中，我们必须注意下面几点：

1.这些IP地址只能作为信宿地址使用，绝对不能出现在任何信源地址域中，也不能出现在源路径或记录路径选项中：

2.由于IP多点传送是一对多的传送，因此，不能利用差错与控制报文协议(Internet Control Message Protocol，简称ICMP)产生出错报文。

3.发送一个信息到一个组，发送主机可以不是组中的成员；

4.一些组被Internet Assigned Numbers Authority(IANA)分配，保留用于特殊的目的，详情参见：ftp://ftp.internic.net/rfc/rfc1700.txt。另外，避免使用一些保留组，从224.0.0.0到224.0.0.225仅限于本地子网使用。建议在224.0.1.27和224.0.1.225之间任意选取一个IP地址。

5.如果我们选取的组已经被使用，与其他机器的通讯将会混乱，一旦发生，可以退出应用，试试其他的地址。

6.当一个机器加入一个多点传送组，它将开始接收该IP多点传送地址的信息。如果多点传送报文分发到网络上，任何监听该信息的机器都会有机会接收它。对于IP多点传送，没有一个机制对相同网络上的机器能否加入该多点传送组加以限制。因此，安全性是我们必须考虑的问题之一。

7.选择的TTL参数应尽可能小。一个大的TTL值会不必要地占用Internet带宽。此外，还可能破坏不同区域使用相同组的其它的多点传送通讯。

Java中与IP多点传送相关的类

java.net包中含有UDP通讯所需要的工具，其中包括IP多点传送。